研究目的
我们研究的目标是通过识别和设计具有最佳导带与价带边缘对齐、适用于光电化学应用的耐腐蚀半导体，来提高光电化学电池的效率。
研究成果
采用CSP法在320°C温度下合成了未掺杂及Zn2+改性的赤铁矿薄膜。Zn2+掺杂影响了薄膜的光催化性能，其表现优于未掺杂的赤铁矿薄膜。这种更优的性能归因于更高的载流子密度提升了导电性。这些薄膜适用于自旋电子学应用，因为控制磁性能对自旋晶体管应用非常重要。
研究不足
α-Fe2O3的光催化性能受到若干因素限制，例如电子与空穴的高复合率、空穴的低扩散长度（2-4纳米）以及较差的导电性，这些因素导致光辅助水氧化反应效率低下且需要更高的过电位。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用化学喷雾热解法（CSP）制备赤铁矿（α-Fe2O3）和ZnxFe3-xO4薄膜，实现对化学计量比和杂质掺入的精准控制。
2：样品选择与数据来源：
将氩气携带的溶液喷射到320°C加热的基底上（喷射距离30厘米）。盐类配制成0.1摩尔浓度的去离子水溶液。
3：1摩尔浓度的去离子水溶液。 实验设备与材料清单：
3. 实验设备与材料清单：CSP装置组件包括温控单元、基底加热器、沉积溶液和雾化器，可选用气动式、超声式或静电式等不同类型雾化器。
4：实验流程与操作规范：
液滴与基底表面相互作用、气溶胶传输、溶剂蒸发及前驱体分解是该工艺技术的连续或同步过程。
5：数据分析方法：
采用XRD、XPS、拉曼光谱、场发射扫描电镜（FE-SEM）和原子力显微镜（AFM）进行结构分析；吸收光谱技术分析光学特性；霍尔效应仪和振动样品磁强计（VSM）分析磁学特性。
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Chemical Spray Pyrolysis setup
Used for the preparation of hematite (a-Fe2O3) and ZnxFe3-XO4 thin films.
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XRD
Used for structural analysis.
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XPS
Used for structural analysis.
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Raman
Used for structural analysis.
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FE-SEM
Used for structural analysis.
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AFM
Used for structural analysis.
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Absorption technique
Used for optical properties.
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Hall
Used for magnetic properties.
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Vibrating Sample Magnetometer (VSM)
Used for magnetic properties.
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